JPS6353580A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、−成分磁性トナー等を用いる現像装置に関し
、特に電子写真法を利用した複写装置あるいは印字装置
などの現像装置に関するものである。

従来の技術 従来より、電子写真法を利用した複写装置等の一成分磁
性トナーを用いた方式としては、例えば米国特許３，９
０９，２５８号に見られるような低抵抗トナーを用いた
誘導帯電方式あるいは英国特許１．３９６，９７９号に
見られるようなトナーを高電場下において物理的に急速
攪乱する注入帯電方式などが知られているが、前者は像
担持体に現像されて付着したトナーを転写紙（普通紙）
に転写することが通常の電界を利用した方法では困難な
こと、後者は構成が複雑であることなどのために実用さ
れている例が少ない。最近においては、例えば米国特許
４，２９２．４２７号あるいは同じく米国特許４．２５
９，４２７号に見られるようなトナーを保持している部
材やトナー層を規制する部材、またはトナー相互などに
よる摩擦で帯電する方式が実用に供されるようになって
きた。その具体的な代表例を第４図に示す。第４図にお
いて、磁性体あるいは弾性体からなる固定されたトナー
層規制部材３によって、回動するトナー保持部材２の表
面に供給されたトナーの層厚を規制するとともに、この
時にこれら規制部材３や保持部材２さらにはトナー相互
などによる摩擦によって現像に必要な電荷をトナーに与
える方式である。このような簡便な方式によってトナー
の層厚、さらには電荷を均質に得ることは十分に可能な
ことであるが、しかしながら長期的な信顧性の面から見
るとトナー規制部材３の近傍特に上流側Ａにおいて、ト
ナーが造粒現像によりブロック化し規制部材３とトナー
保持部材２の僅かの規制間隙に対して目詰まりを生じる
。また、トナーやトナー中に含まれる添加物が規制部材
３の規制面そのものに粘着して規制面に凹凸を形成して
、トナー薄層に不均質なむらをもたらす。上述の造粒現
像は画像の解像度を上げるためにトナー粒径を通常の十
数ミクロンから数ミクロンに下げた場合に著しく生じ易
い。また、この様な造粒現像を回避するために、前記規
制部材とトナー保持部材の間隙を大きくした場合には、
トナー層中に摩擦帯電の不十分なトナーが増加し、像担
持体上の潜像を現像した場合に画像品質を著しく悪化さ
せる。一方、粘着現像により規制面に凹凸を形成するこ
とは、トナー薄層の電荷付与状態を不均一とし、筋状の
白抜けおよび地かぶりの原因となる。加えて、長期間の
連続稼働を行うと回復不可能な極端な規制間隙の目づま
りにもつながる。

発明が解決しようとする問題点 上述したようにこのようなトナーの造粒現像及びトナー
やトナー添加物の規制面への粘着現像は、当然の事なが
ら現像に対して具合いの悪い結果を与える事は明らかで
ある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであってトナ
ー層厚ならびにトナーの電荷付与を長期間に互って均質
安定に得られる現像装置を提案することを目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の現像装置は、−成
分磁性トナー等で像担持体の潜像を摺擦するためにその
表面にトナーを保持して回動するトナー保持部材と、ト
ナー保持部材の裏面側に配設された磁界発生手段と、ト
ナー保持部材の表面に近接して配置された前記磁性トナ
ーを攪乱して摩擦帯電させると共に薄層化するための円
筒状回転帯電部材とを少なくとも有する構成を備えたも
のである。

作用 本発明は上記した構成によって、トナー保持部材に保持
された磁性トナーをトナー保持部材と円筒状回転帯電部
材との間隙中においてトナー層に乱流を与えて攪乱しつ
つトナー層厚を規制することによって、造粒ブロック化
および粘着することを防止し、またトナー保持部材と円
筒状回転帯電部材との間隙を大きくした場合でも強制的
にトナー層中に乱流を与えて摩擦帯電を行わしめるため
に、前述のような規制部材とトナー保持部材の規制間隙
にブロック状トナーが目詰まりすることが解消される。

従って長期間に亙って均質に帯電したトナー層が得られ
、この均質な磁性トナー層によって像担持体の表面を摺
擦することから、その結果均一な濃度で地かぶりの少な
い高品質の画像を得ることが可能となる。

実施例 以下、本発明の現像装置の具体的な一実施例について添
付した図面に基づいて詳述する。第１図は、本発明の現
像装置が適用される電子写真法を利用した複写装置の一
例を示す内部構造図である。

図において、５は複写装置本体であって、その略中央部
に像担持体、具体的には感光体ドラム４が矢符方向へ回
転駆動されるように設けられている。

ドラム４の周囲には、帯電用チャージャ６、現像器７、
転写用チャージャ８、分離除電用チャージャ９、クリー
ニング装置１０が感光体ドラム４の矢符で示されている
回転方向に順次配設され、ドラム４の回転に伴って動作
し、ドラム４の回転と同期して搬送される転写紙上に、
トナー像を転写させる作像部の主要な作像手段と転写手
段を構成している。

この作像部は、感光体ドラム４をクリーニング装置１０
によりクリーニングしたのち、帯電用チャージャ６によ
り帯電させる。ドラム４のこの帯電表面には、走査光学
系１１を通して本体５面上の原稿装置ガラス１２上に置
かれた原稿の像により露光され、静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を現像器７によってトナー現像する作像手段
と、現像後のトナー像を、同期を取って送られてくる転
写紙上へ転写用チャージャ８によって転写する転写手段
により主要部分が構成されている。さらに、転写後の転
写紙は分離除電用チャージャ９によってドラム４の表面
から分離される。転写紙が分離された転写後のドラム４
の表面は、クリーニング装置１０により残留トナーをか
き落とされた後、最初の状態に戻る。

１３は原稿カバーであって、原稿載置ガラス１２に対し
開閉出来るように本体５へ取り付けられている。１４は
走査光学系の結像レンズである。

作像部の左側には、前記転写手段へ転写紙を送り込む給
紙手段、また右側には前記転写後にドラム４から分離さ
れた転写紙を運ぶ搬送手段１６および転写紙上の転写ト
ナー像を加熱融着させる加熱定着手段１５、定着手段１
５を通過した転写紙を排出させる排紙部が配設されて電
子複写装置を構成している。給紙部は、給紙カセット１
７、給紙力セラ目８が複写装置本体５の一方の側面へ張
り出す状態で装着され、給紙ローラ１９．２０およびガ
イド板２１を選択的に駆動することによって給紙力セン
ト１７、１８の一方から転写紙をタイミングローラ２２
へ送りだし、前記感光体ドラム４の下部の転写手段へ、
感光体ドラム４上のトナー像の移動と同期を取って送り
込む。排紙部では定着手段１５から排出されてくる転写
紙は排紙ロール２３を通して排紙トレイ２４に積層収納
される。

以上は、本発明に伴う現像装置が適用される複写装置の
一例を示したものである。

第２図は、本発明を前述の電子写真複写装置に適用した
場合の現像装置を示す内部構造図である。

同１図において、像担持体４の表面は、アクリル、スチ
ロール、ポリエステル等の樹脂中に、フェライト等の磁
性粉を主成分として混合分散し粉砕した平均粒径が１０
μ程度の高抵抗−成分磁性トナーの薄ＩＪ１で摺擦され
る。この磁性トナー層は、回動自在に支持されて矢符方
向に回転駆動されている非磁性円筒状のトナー保持部材
２の周面に保持されて像担持体４の表面に搬送される。

トナー保持部材２の周面外近傍には磁性トナーを貯留し
トナー保持部材の周面に所定の量ずつトナーを補給する
ためのホッパ２５が配設されている。ホッパ２５の一端
部にはトナー補給口２６が設けられ、他端部はトナー保
持部材２の周表面に近接して像担持体４を摺擦後残余と
なったトナーを受は取る回収縁２８を構成している。ト
ナー保持部材２の上部には、トナー保持部材２との組合
せにおいて規制間隙を形成しトナー層に乱流を与えて攪
乱しつつトナー層厚を規制する円筒状回転帯電部材２７
が配設されている。円筒状回転帯電部材２７の円筒面と
トナー保持部材２０周表面との規制間隙は要求されるト
ナー層厚や円筒状回転帯電部材２７の構成している材質
が磁性か非磁性か、さらには円筒状回転帯電部材２７の
周面の回転方向や回転速度によって異なり、一定のトナ
ー層厚を得ようとすれば、部材２７の材質が磁性の場合
は広く、他方非磁性の場合は狭（なる傾向にある。また
、円筒部材２７の回転方向が図示した矢符の様にトナー
保持部材２と同一方向の場合は広く、逆の場合は狭くな
る傾向にある。そして、その値は大略１．０〜０．２１
である。

円筒状回転帯電部材２７の周表面には、その表面とトナ
ーの摩擦によって安定した帯電状態を保持できるように
その表面に粘着するトナーを常に掻き落し、清浄にする
ためのスクレーバ２９が部材２７の円周接線方向に摺擦
されている。トナー保持部材２と円筒状回転帯電部材２
７の相接する接線方向には離接する距離を置いて遮蔽部
材３０が付加されている。この遮蔽部材３０は、円筒状
回転帯電部材２７０表面からスクレーバ２９によって掻
き取られたトナーが即トナー保持部材２上に供給される
ことを避けるための役割を果たすものである。トナー保
持部材２の円筒周面内には、トナー保持部材２の周表面
に保持されている磁性トナー層をブラシ状に起毛させる
ため磁極を固定した多機永久磁石３１が内包固定されて
いる。その磁極は、像担持体４と相対してブラシ状トナ
ー層で像担持体４を摺擦できる位置、円筒状回転帯電部
材２７と相対してトナー層をブラシ状に穂立ちさせてト
ナー層を部材２７の回転によって攪乱するとともにトナ
ー層厚を規制できる位置に配設されている。加えて、本
実施例においては、トナーをトナー保持部材上に供給し
やすいようにするためにトナー添加物２５の下部に相当
する部分にも磁極を配設しである。

第３図は、本発明に従う他の実施例であり、第３図に示
した要素と共通の要素については同一符号を付して説明
を省略する。第４図においては、円筒状回転部材２７の
回転方向がトナー保持部材２の回転方向とは逆の方向に
回転するものであり、スクレーパ２９の取り付は方向も
それにともなって変わり、スクレーバ保持部材３２に固
定されて回転帯電部材２７の接線方向に摺擦している。

次に、上記実施例について具体的なデータを付は加えて
さらに説明する。像担持体４は、感光体としてセレンド
ラムあるいは有機感光体ドラムやベルトでも良く、ここ
では機能分離型有機窓光体ドラムを用いた。表面帯電電
圧は−７５０Ｖであり、周速は１３０１１／Ｓｅｅ、で
ある。磁性トナーは、−例としてアクリル−スチロール
樹脂６０部、マグネタイ）３２．５部、電荷制御剤３部
、カーボン４部、ステアリン酸０．５部の比率で周知の
方法により混合分散し粉砕した平均粒径１０μのものを
利用した。

なお、トナーとしては上記組成に限定されるものではな
い。トナー保持部材としては、第３図に従う状態におい
て、直径３０鶴の非磁性ス羊ンレス円筒材を用い、これ
に内包されている多極永久磁石には円筒表面上から計測
して１０００ガウスの表面磁束密度のものを使用した。

円筒状回転帯電部材には直径１２ｍの非磁性ステンレス
円筒材を用いた。

トナー保持部材と円筒状回転帯電部材の間隙は０．３鶴
、像担持体、即ち有機感光体ドラムとトナー保持部材表
面との間隙は、０．４ｍに選択した。トナー保持部材の
周速は感光体ドラムの周速と同じで円筒状回転帯電部材
の周速は感光体ドラムの２倍、即ち２６０ｍｍ／ｓｅｃ
、である。この条件において感光体表面をトナー層は磁
界の作用によりブラシ状に起毛し摺擦できる状態にある
。この時現像位置に達したトナーの帯電電荷量を測定し
た結果、初期値において＋６．３〜＋６．９μＣ／　ｇ
であった。この条件においてトナー保持部材に一１５０
Ｖのバイアスを与えて、複写試験を行った。複写試験は
、連続して磁性トナー２　ｋｇを消費するまで行ったが
、複写画像は当初の画像品質を維持し解像度の高い地か
ぶりの少ない画像が得られた。また、トナー２　ｋｇ消
費時のトナーの帯電電荷量は、＋６．５〜＋７．４μＣ
／ｇであり当初より若干増加しているが、安定した値で
あった。

次に、第４図に従う状態において、円筒状回転帯電部材
には直径１２１１の磁性ステンレス円筒材を用いトナー
保持部材と円筒状回転帯、電部材の間隙は０．６鶴、円
筒状回転帯電部材の周速は感光体ドラムの０．２倍、即
ち２６ｍｍ／ｓｅｃ、である。この他の条件は、前記第
３図の場合と同様にして、複写状態を観察した。この時
現像位置に達したトナーの帯電電荷量を測定した結果、
初期値において＋５．４〜＋６．２μＣ／ｇであった。

複写試験は、連続して磁性トナー２　ｋｇを消費するま
で行ったが、複写画像は当初の画像品質を維持し解像度
の高い地かぶりの少ない画像が得られた。また、トナー
２　ｋｇ消費時のトナーの帯電電荷量は、＋５．５〜＋
６．３μＣ／ｇであり当初と殆ど変化の無い安定した値
であった。

発明の効果 以上のように本発明は、−成分高抵抗磁性トナーを用い
る現像装置であって、トナー保持部材に保持された上記
磁性トナーをトナー保持部材と円筒状回転帯電部材との
間隙中において乱流を与えて攪乱すると共にトナー層厚
を規制することによって、造粒ブロック化することを防
止し、トナーやトナー添加物の粘着現像を最小限に抑え
ることが出来る。またトナー保持部材と円筒状回転帯電
部材との間隙を大きくした場合でも強制的にトナー層中
に乱流を与えて摩擦帯電を行わしめるために、前述のよ
うな規制部材とトナー保持部材の規制間隙にブロック状
トナーが目詰まりすることが解消され、帯電電荷量を安
定に維持しつつ画像に白抜け、地かぶりのない優れた画
像品質を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置が適用される電子写真法を
利用した複写装置の一例を示す内部構成図、第２図は、
本発明を電子写真複写装置に適用した場合の一実施例の
現像装置を示す内部構造図、第３図は、本発明に従う他
の一実施例の現像装置を示す内部構造図、第４図は、従
来の現像装置の内部構造図である。 ４・・・・・・感光体ドラム、７・・・・・・現像器、
１５・・・・・・定着器、１６・・・・・・搬送ベルト
。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名４−陽光体
ドラム ７−現　係　器 １５−　　次　、Ｉ：ｆＳ １６−−１１ベルト 第１図 ２−）−ナーイ尿持邪４才 ２７−−−円筒状回転帯電部才才 ２８−回収樋 ざ−スクレーパ ３０・−力３表音ｈ４才 ３１−　ウ雁永久屈石 第２図 Ｎ−スクレーバ ３２・−スクレーバ保袴告附 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体の表面を磁性トナーで摺擦するために磁性トナ
   ーを薄層化して供給する現像装置であって、前記磁性ト
   ナーを摺擦するためにその表面にトナーを保持して回動
   するトナー保持部材と、トナー保持部材の裏面側に配設
   された磁界発生手段と、トナー保持部材の表面に近接し
   て配置された前記磁性トナーを攪乱して摩擦帯電させる
   と共に薄層化するための円筒状回転帯電部材とを少なく
   とも有する事を特徴とする現像装置。